基于模拟估计活动星系核的长期功率谱密度
高能天体物理现象
2020-10-05 v1 天体物理仪器与方法
数据分析、统计与概率
摘要
功率谱密度(PSD)是量化活动星系核(AGN)等变源中随机或噪声型涨落的关键性质。近年来,PSD的估计因观测光变曲线质量的提升及其模拟建模的改进而得以精炼。这有助于量化变异性,包括评估准周期振荡的显著性。此类估计的一个核心假设是弱非平稳性。对于PSD幂律指数陡于1的源,该假设不成立,因为积分功率发散。因此,流量概率密度函数(PDF)与PSD的估计相互关联。一般而言,为从光变曲线评估两者的参数,不可避免地需要多维多参数模型,其复杂且计算昂贵,也更难约束与解释。然而,若仅欲计算PSD指数(常见情形),我们可使用更简单的模型。我们探索以弯曲幂律模型替代简单幂律作为时间序列模拟的输入,以检验重建质量。考察经典耀变体Mrk 421的长期变异性(延伸至多年,典型如Fermi-LAT或Swift-BAT光变曲线),我们发现从粉红噪声(PSD指数1)到白噪声在特征时标 年的转变,可与吸积盘截断半径处的黏性时标相比拟,似乎为模拟提供了良好模型。这是一个既有物理动机又计算高效的模型,可用于计算PSD指数。
引用
@article{arxiv.2010.01038,
title = {Estimating longterm power spectral densities in AGN from simulations},
author = {Nachiketa Chakraborty and Frank M. Rieger},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.01038},
year = {2020}
}
备注
14 pages, 6 figures, Submitted